Casa abierta al tiempo UNIVERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA EL TIEMPO GEOLÓGICO Geología Física
CONTENIDO La Geología necesita una escala temporal. Datación relativa: principios fundamentales. Correlación de las capas rocosas. Fósiles: evidencias de vida en el pasado. Datación con radioactividad. Escala de tiempo geológico. Dificultades para fechar la escala de tiempo geológico.
A finales del siglo XVIII, James Hutton (1726~1797) reconoció la inmensidad de la historia de la Tierra
y la importancia del tiempo como componente de todos los procesos geológicos.
En el s. XIX Sir Charles Lyell y otros científicos demostraron que la Tierra había experimentado muchos episodios de formación y erosión de montañas, que debían haber precisado grandes intervalos de tiempo geológico.
Durante muchos años no hubo método para calcular la fecha de los diversos acontecimientos geológicos.
Escala de tiempo geológico
Qué es la radiactividad? Relojes geológicos Principio de datación relativa? Qué parte desempeñan los fósiles?
La geología necesita una escala temporal Libro de Revelaciones en la Biblia de la Geología John Wesly Powell (1869).
Comprendió que las pruebas para una Tierra antigua están ocultas en las rocas. Como las páginas en un libro de historia extenso y complicado, las rocas registran los acontecimientos geológicos y las formas de vida cambiantes del pasado.
Interpretar la historia de la Tierra es un objetivo fundamental de la Geología.
Entre las principales contribuciones de la Geología al conocimiento humano se cuenta la escala del tiempo geológico y el descubrimiento de que la historia de la Tierra es extraordinariamente larga.
TIEMPO GEOLÓGICO Datación Relativa (s. XIX) Los acontecimientos geológicos se colocan en su secuencia u orden apropiados sin conocer su edad absoluta en años. Ley de la superposición de los estratos. Principio de la sucesión faunística (biótica). Escala del Tiempo Geológico En el estudio de la geología, es importante la apreciación de la magnitud del tiempo geológico. Edad de la Tierra: 4567 m.a.
Velocidad de sedimentación Salinidad del océano
Calculos de Lord Kelvin: propuso que la Tierra no podía tener más de 100 millones de años.
Datación relativa: principios fundamentales Ley de la superposición Nicolaus Steno (1638 1686)
En una secuencia no deformada de rocas sedimentarias, cada estrato es más antiguo que el que tiene por encima y más joven que el que tiene por debajo.
Horizontalidad Original
Relaciones en corte transversal Principio de intersección
Principio de intersección Un cuerpo rocoso intrusivo es más joven que la roca en la que intruye. Una falla es más joven que la capa que corta.
Inclusiones A B Granito Granito A. Las inclusiones de granito del estrato sedimentario adyacente indican que la capa sedimentaria se depositó encima de una masa meteorizada de granito. B. Intrusión magmática desde abajo y posterior cristalización del magma.
Discontinuidades estratigráficas. Cuando observamos estratos rocosos que se han ido depositando sin interrupción, se dice que son concordantes. Representan largos periodos durante los cuales se interrumpió la sedimentación.
Cuando rocas ígneas intrusivas más antiguas están cubiertas por estratos sedimentarios más jóvenes, existe una discontinuidad denominada no conformidad litológica.
No conformidad: separa rocas ígneas, metamórficas e intrusiones más antiguas de los estratos sedimentarios más jóvenes. Angular: rocas sedimentarias inclinadas o plegadas sobre las que reposan estratos más planos y jóvenes. Paraconformidad: los estratos situados a ambos lados son en esencia paralelos.
Corte geológico del Gran Cañón que ilustra los tres tipos básicos de discontinuidades estratigráficas.
Una discordancia representa un periodo prolongado durante el cual se produjo deformación y erosión.
Dique estrato o sill dique Corte geológico de una región hipotética
Correlación de estratos En tres localidades de la meseta de Colorado Revela la extensión total de las rocas sedimentarias en la región.
Principio de Sucesión Faunística William Smith s. XIX Ejemplo de una disconformidad y de una sucesión faunística. Los organismos fósiles se sucedieron unos a otros en un orden definido y determinable, y por consiguiente, cualquier periodo puede reconocerse por su contenido de fósiles.
Fósil índice o guía El solapamiento de fósiles contribuye a la datación de las rocas con más exactitud que la utilización de un solo fósil.
A B Los fósiles son herramientas importantes para el geólogo. Además de ser muy importantes en la datación relativa, los fósiles pueden ser útiles indicadores ambientales. A. Molde natural de un trilobites. B. Cefalópodo extinto.
Madera petrificada Moldes de invertebrados con caparazón Avispa conservada como película de carbón Impresiones que muestran considerable detalle Insecto en ámbar Huella de dinosaurio en caliza
Datación con radiactividad Los dinosaurios se extinguieron hace unos 65 m.a. La Tierra tiene alrededor de 4,567 m. a.
Número atómico átomo simplificado Masa atómica nubes de electrones de forma esférica
Tabla Periódica de los Elementos Químicos El núcleo del uranio tiene siempre 92 protones, de manera, que su número atómico es siempre 92. pero su contenido de neutrones varía, de modo que el uranio tiene tres isótopos: U 234, U 235 y U 238.
Tipos comunes de desintegración radiactiva. Observe que en cada caso cambia el número de protones (# atómico) en el núcleo, produciendo así un elemento diferente.
El radioisótopo padre (uranio-238) se descompone siguiendo una serie de etapas, emitiendo 8 partículas alfa y 6 partículas beta antes de convertirse en el isótopo hijo estable, el plomo 206.
Periodo de semidesintegración (vida media) Tiempo necesario para que se desintegre la mitad de los núcleos de una muestra. El P- S es una forma común de expresar la velocidad de desintegración radiactiva. Curva exponencial
Isótopo radioactivo Período de semidesintegración en años (mediavida) Producto de desintegración radioactiva = isótopo radiógeno 87 Rb 48,6 x 10 9 87 Sr 232 Th 14,0 x10 9 208 Pb 40 K 1,3 x10 9 40 Ar 238 U 4,5 x10 9 206 Pb 235 U 0,7 x10 9 207 Pb 14 C 5730 14 N www.geovirtual2.cl
Isótopos utilizados frecuentemente en la datación radio métrica Uranio 238 Plomo 206 4, 500 m.a. Uranio 235 Plomo 207 713 m.a. Torio 232 Plomo 208 14, 100 m.a. Rubidio 87 Estroncio 87 47,000 m.a. Potasio 40 Argón 40 1, 300 m.a.
Carbono 14 Se utiliza para fechar acontecimientos muy recientes (radiocarbono).
Producción Desintegración Algunos neutrones son absorbidos por los átomos de nitrógeno, haciendo que cada núcleo emita un protón; creando un elemento diferente, el carbono 14.
Escala de tiempo geológico
Durante todo el transcurso del T. G., se produjeron breves pero intensos episodios de deformación de la corteza. Orogenias Cascadiana Laramídica Nevadiana Apalachiana (Herciniana) Acadiana Caledoniana Taconiana Grenvilliana Hudsoniana
Dificultades para fechar la escala de tiempo geológico Las fechas absolutas para los estratos sedimentarios suelen determinarse examinando su relación con las rocas ígneas.
Tarea Registro de la vida a lo largo de la Historia de la Tierra. Lecturas de comprensión y complementaria sobre el Catastrofismo vs Uniformitarismo y Actualismo. Comprensión de la lectura: Quaternary geologists win timescale vote.
Historia geológica: Paleozoico. Deposición de materiales de grano fino en un ambiente de sedimentación marino. Los estratos contienen fósiles de artrópodos marinos del Paleozoico (Trilobites). Mediados del Paleozoico?. Proceso de metamorfismo de bajo grado que afecta a los materiales marinos depositados, formándose pizarras que conservan su contenido paleontológico. Este proceso metamórfico puede estar relacionado con una orogenia hacia mediados del Paleozoico. Posible regresión marina. Finales del Paleozoico- principio del Mesozoico. Erosión importante de los materiales afectados por la orogenia del Paleozoico. Mediados del Mesozoico. Posible transgresión marina. Deposición de materiales carbonatados en zona de plataforma continental (ambiente de sedimentación marino). Este material presenta restos de cefalópodos del Mesozoico (Ammonites). Mediados-final del Mesozoico. Posibles regresión marina. Deposición de materiales continentales. Restos de dinosaurios terrestres. Actividad tectónica. Se produce una falla que afecta a los materiales depositados hasta el momento. Principios-mediados del Cenozoico. Erosión o no deposición de materiales. Finales del Cenozoico. Deposición de materiales de posible origen fluvial. Restos paleontológicos de restos de mamíferos. Ambiente de sedimentación continental.